Insulin

Die Bauchspeicheldrüse ist eine Drüse im Bauchraum mit zwei Hauptfunktionen: Verdauung und Regulation des Blutzuckers. Die Architektur der menschlichen Bauchspeicheldrüse ist nicht vollständig verstanden, es geht eher um kleinere fehlende Details oder unterschiedliche Erkenntnisse. Die Inseln von Langerhans machen etwa ~2% der Pankreas-Masse aus, und der Durchmesser einer Insel beträgt etwa 100 μm oder 0,1 mm (1). Die menschliche Bauchspeicheldrüse hat etwa 1-2 Millionen Inseln (2), und die Beta-Zellen haben einen Durchmesser von etwa 0,01 mm (3).

Menschliche Inseln bestehen aus circa 30% glucagonproduzierenden Alpha-Zellen (Glucagon erhöht Glukose auf verschiedene Arten, 4), circa 60% insulinproduzierenden Beta-Zellen, wobei der Rest aus etwa 10% Delta-Zellen (somatostatinproduzierend, die Hauptfunktion des Somatostatins besteht darin, die Produktion anderer Hormone zu verhindern und auch die unnatürlich schnelle Zellvermehrung zu stoppen – wie sie bei Tumoren auftreten kann. Das Hormon wirkt auch als Neurotransmitter und spielt eine Rolle im Magen-Darm-Trakt, 5), PP-Zellen (pancreatic polypeptide-producing, 6) und Ghrelin-Zellen (Ghrelin „das Hungerhormon“, 7, 8). Ein Peptidhormon namens Amylin wird zusammen mit Insulin von den Beta-Zellen co-sekretiert, und die Funktion ist nicht vollständig verstanden. Wir wissen, dass es die Glukagonschüttung hemmt, die Magenentleerung verzögert und als Sättigungsagent wirkt. Nach dem Tod der Beta-Zellen wird natürlich kein Amylin produziert, 9.

Insulin ist eines der potentesten Hormone des Körpers (Proteine). Insulin ist Latein für Insel, „insula“ (10). Insulin wurde tatsächlich benannt, bevor Frederick Banting und seine Kollegen es 1921 isolierten, wofür sie 1923 den Nobelpreis für Medizin erhielten (11). Die Hinweise auf irgendeine Art von „einer pankreatischen Substanz“, die bei manchen Menschen mit Diabetes fehlt, waren vor 1921 stark, eine Substanz, die eine wesentliche Rolle im Stoffwechsel und bei der Regulation des Blutzuckers spielt. Die Bemühungen der Forscher konzentrierten sich eher darauf, diese Substanz zu isolieren, und Banting und Kollegen gewannen das Rennen. Ihre Arbeit wird nach wie vor als eine der größten Entdeckungen in der Geschichte der Medizin angesehen, eine Entdeckung, die bis heute Millionen von Leben weltweit gerettet hat. Niemand kann ohne Insulin leben. Ein gesunder Mensch hat konstant etwa 200-300 U (Einheiten) Insulin in den Beta-Zellen, 200 U sind 2 ml (vergleiche mit einem 1 ml Messlöffel). Die Beta-Zellen geben 30-50 U pro Tag ab, natürlich mit individuellen Unterschieden, die von vielen Faktoren abhängen (leicht verständlich 12). Insulin hat eine Reihe von Funktionen, abgesehen von dem, was einige wissen, der „Schlüssel“ zum Öffnen der Zellen, damit Glukose als Energie verwendet/brennen kann. Dies sind die Hauptaufgaben, bitte beachten Sie, dass Insulin nicht allein verantwortlich für all diese Prozesse ist, sondern eine wichtige Rolle spielt:

• Insulin wirkt als Schlüssel und öffnet die Zellen, damit Glukose als Energie verwendet/brennen kann.
• Der Körper ist erstaunlich darin, Glukose aus anderen Makronährstoffen zu produzieren, wenn nötig. Meistens aus Aminosäuren und insbesondere Alanin. Dieser Prozess wird Glukoneogenese genannt und wird von Insulin gehemmt (12, 13, 14, 15).
• Die Glukose, die der Körper nicht sofort für Energie benötigt, wird in der Leber und in den Muskeln als Glykogen gespeichert, um später bei Bedarf verwendet zu werden, und als Fett. Der Prozess, um Glukose in der Leber und in den Muskeln als Glykogen zu speichern, wird Glykogenese genannt, und dafür wird Insulin benötigt (15).
• Insulin hemmt die Glykogenolyse, den Abbau von gespeichertem Glykogen zu Glukose für eine sofortige Verwendung als Energie (13, 15).
• Triglyceride aus der Nahrung sind das Hauptnahrungsfett, und das, worüber wir normalerweise sprechen, wenn wir den Begriff Fett verwenden. Lipolyse ist ein Prozess, wenn Triglyceride aus der Nahrung sowie aus gespeichertem Fett abgebaut werden. Insulin hemmt die Lipolyse (13).
• Insulin stimuliert die Proteinsynthese in Zellen, in denen neue Proteine kontinuierlich produziert und durch den Verlust von zellulären Proteinen ausgeglichen werden (14).
• Tatsächlich ist die Beschreibung der Rolle von Insulin als „Türöffner“ für Glukose zu den Zellen korrekt, aber vereinfacht. Die Mehrheit der Funktionen befindet sich in der Leber, eine Studie legt nahe, dass so viel wie ~80% sein könnten (16, 17).

In den Niederlanden sind Insulin und Diabetesbedarf im Allgemeinen über das verpflichtende Gesundheitssystem zugänglich. Alle Einwohner sind verpflichtet, eine Krankenversicherung zu haben, die essentielle Diabetes-Medikamente abdeckt, einschließlich Insulin und verwandte Hilfsmittel wie Blutzuckermessgeräte und Teststreifen. Patienten zahlen typischerweise eine jährliche Selbstbeteiligung (Eigenrisiko) von 385 € bevor ihre Versicherung zusätzliche Kosten übernimmt. Das niederländische System stellt sicher, dass Menschen mit Typ-1-Diabetes (T1D) umfassende Pflege ohne signifikante finanzielle Barrieren erhalten.

Das niederländische Gesundheitssystem legt den Schwerpunkt auf integrierte Diabetesversorgung, die hauptsächlich von Allgemeinmedizinern (GPs) verwaltet wird. Die meisten Patienten mit Typ-2-Diabetes (T2D) erhalten koordinierte Versorgung in den primären Versorgungseinrichtungen, die von GP-Pflegegruppen organisiert werden. Dieses Modell ermöglicht einen ganzheitlichen Ansatz zur Diabetesbehandlung, der sicherstellt, dass Patienten notwendige Behandlungen und regelmäßige Nachsorge erhalten. Spezialisierte Diabeteszentren, wie Diabeter, konzentrieren sich auf das Management von T1D und bieten fortschrittliche Pflegeoptionen, einschließlich der neuesten Technologien für die Insulindeliverung.

Referenzen:

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5867580/
2. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/480509v1.full
3. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2017.00055/full
4. https://www.yourhormones.info/hormones/glucagon/
5. https://www.hormone.org/your-health-and-hormones/glands-and-hormones-a-to-z/hormones/somatostatin
6. https://mesh.kib.ki.se/term/D010191/pancreatic-polypeptide
7. https://www.yourhormones.info/hormones/ghrelin/
8. https://jme.bioscientifica.com/view/journals/jme/52/1/R35.xml
9. https://diabetes.diabetesjournals.org/content/53/suppl_3/S233
10. http://www.yourhormones.info/hormones/insulin/
11. https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1923/banting-bio.html
12. https://www.britannica.com/science/insulin
13. https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/nyas.13435
14. https://themedicalbiochemistrypage.org/insulin.php
15. https://www.nature.com/articles/emm2015122
16. ”Pulsatile Insulin Secretion Dictates Systemic Insulin Delivery by Regulating Hepatic Insulin Extraction In Humans”: https://doi.org/10.2337/diabetes.54.6.1649
17. ”The cell biology of systemic insulin function”, https://doi.org/1083/jcb.201802095